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基于生物信息学对结肠癌潜在枢纽基因的筛选及验证 被引量:8
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作者 丁志祥 史兵伟 +2 位作者 王永仿 葛贤 刘迁(指导) 《中国免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期201-205,共5页
目的:利用生物信息学方法挖掘结肠癌的枢纽基因及潜在标志物。方法:利用GEO2R分析结肠癌相关芯片集GSE41258、GSE41328和GSE44861中的差异基因;DAVID数据库进行GO富集分析和KEGG通路分析;STRING在线软件分析差异基因的蛋白质相互作用网... 目的:利用生物信息学方法挖掘结肠癌的枢纽基因及潜在标志物。方法:利用GEO2R分析结肠癌相关芯片集GSE41258、GSE41328和GSE44861中的差异基因;DAVID数据库进行GO富集分析和KEGG通路分析;STRING在线软件分析差异基因的蛋白质相互作用网络(PPI),并通过Cytoscape筛选枢纽基因;GEPIA在线软件验证枢纽基因的表达及预后价值。结果:共筛选出67个上调差异基因和75个下调差异基因。GO富集分析显示差异基因主要参与的细胞生物学过程包括细胞黏附、细胞外基质形成及胶原蛋白分解代谢过程;KEGG通路分析显示差异基因主要富集于PI3K-AKT信号通路、细胞因子与细胞因子受体相互作用及癌症通路;通过PPI分析筛选出的枢纽基因包括CCND1、COL1A1、COL1A2、CXCL1、CXCL8、CXCL12、MMP1、MMP3、MYC和SPP1。经验证,CCND1、COL1A1、COL1A2、CXCL1、CXCL8、MMP1、MMP3、MYC和SPP1在结肠腺癌组织中表达显著高于正常结肠组织,而CXCL12在癌组织中表达显著低于正常组织。生存分析显示,COL1A2过表达与结肠腺癌患者总生存率(OS)和无病生存率(DFS)呈负相关(P<0.05,P<0.01),COL1A1过表达与结肠腺癌DFS呈负相关(P<0.05)。结论:通过生物信息学筛选出结肠癌10个潜在枢纽基因和2个预后相关基因,为结肠癌的分子机制研究及预后判断提供了新靶点。 展开更多
关键词 结肠癌 枢纽基因 生物信息学
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缺乏运动降低成年人胰岛素敏感性的加权基因共表达网络分析 被引量:5
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作者 刘会平 刘湘茹 李智 《中国卫生统计》 CSCD 北大核心 2020年第6期878-882,共5页
目的通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)分析久坐影响成年人胰岛素敏感性的关键基因及其相关功能和机制。方法针对下载于NCBI的人类基因表达汇编(gene expression omnibus,GEO)数据库的... 目的通过加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)分析久坐影响成年人胰岛素敏感性的关键基因及其相关功能和机制。方法针对下载于NCBI的人类基因表达汇编(gene expression omnibus,GEO)数据库的数据集GSE9103,利用WGCNA进行模块化分析,并通过相关性分析和网络可视化确定模块内关键hub基因及其调控网络,再对关键hub基因进行基因本体GO分析和基因集富集GSEA分析。结果通过构建共表达网络,最终得到5个基因模块,其中yellow模块与久坐呈正相关,而NDUFA9为其枢纽基因;tan模块与久坐呈负相关,而MYBPC2为其枢纽基因。进一步对GO和GSEA分析发现,yellow模块基因包括NDUFA9主要发挥线粒体形成、有氧呼吸、脂肪酸降解等生物学功能并参与物质代谢、三羧酸循环、阿尔茨海默氏症、帕金森病相关通路;而tan模块基因包括MYBPC2则与骨骼肌收缩、糖原代谢、心脏发育相关。结论本研究通过构建基因共表达网络筛选出与久坐生活方式显著相关的2个关键基因模块和2个枢纽基因;这2个模块基因分别通过线粒体功能、物质代谢和骨骼肌收缩、糖原代谢而影响成年人对胰岛素的敏感性。 展开更多
关键词 胰岛素敏感性 运动 加权基因共表达网络分析 基因模块 枢纽基因 基因本体分析 基因富集分析
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血管样本生物信息学分析鉴定烟雾病相关的潜在关键基因
3
作者 刘洋 杨俊华 +1 位作者 吴俊 王硕 《中国卒中杂志》 北大核心 2024年第4期431-439,共9页
目的本研究对烟雾病患者血管样本的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行生物信息学鉴定和分析,旨在探讨烟雾病的潜在发病机制。方法本研究以烟雾病和颈内动脉瘤患者大脑血管样本为研究对象。利用R语言线性模型微阵... 目的本研究对烟雾病患者血管样本的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行生物信息学鉴定和分析,旨在探讨烟雾病的潜在发病机制。方法本研究以烟雾病和颈内动脉瘤患者大脑血管样本为研究对象。利用R语言线性模型微阵列数据(linear models for microarray data,limma)分析包对基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)中的GSE141025数据集进行分析,该数据集涵盖4例烟雾病患者和4例颈内动脉瘤患者的大脑中动脉和颞浅动脉样本各1个,共计16个样本。选择烟雾病患者的大脑中动脉、颞浅动脉及颈内动脉瘤患者的颞浅动脉共12个样本进行DEGs筛选。通过R语言功能富集分析工具包clusterProfiler,对筛选出的DEGs进行基因本体(gene ontology,GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路分析。利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(proteinprotein interaction,PPI)网络,并使用网络可视化软件Cytoscape进行蛋白质网络的可视化和枢纽基因筛选。结果本研究在烟雾病患者的大脑中动脉与颞浅动脉样本间鉴定出138个DEGs,包括18个上调基因和120个下调基因。GO富集分析显示,以上DEGs在细胞外基质、受体配体活性和生长因子活性等方面显著富集,可能与烟雾病相关的血管病变和神经保护机制有关。KEGG通路分析提示,DEGs主要在酪氨酸代谢通路中富集。通过PPI网络分析,共筛选出9个枢纽基因,包括骨膜蛋白(periostin,POSTN)、脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)、血小板衍生生长因子受体α(platelet derived growth factor receptor alpha,PDGFRA)、Thy-1细胞表面抗原(Thy-1 cell surface antigen,THY1)、ⅩⅤ型胶原蛋白α1链(collagen typeⅩⅤalpha 1 chain,COL15A1)、成纤维细胞生长因子7(fibroblast growth factor 7,FGF7)、光蛋白聚糖(l umi can,LUM)、层粘连蛋白α2亚基(laminin subunit alp 展开更多
关键词 烟雾病 生物信息学分析 基因表达数据 枢纽基因
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基于加权基因共表达网络分析肺癌相关生物标志物及其潜在的分子机制
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作者 胡世陈 李婉雯 何彬 《四川医学》 CAS 2024年第9期1008-1018,共11页
目的通过生物信息学分析、鉴定枢纽基因(hub gene),寻找可以作为肺癌的生物标志物或预后标志物并探讨潜在的分子机制。方法基于癌症基因组图谱(TCGA)的数据,鉴定肺癌肿瘤样本与正常样本之间差异表达的基因;利用R软件包中的“Limma”识... 目的通过生物信息学分析、鉴定枢纽基因(hub gene),寻找可以作为肺癌的生物标志物或预后标志物并探讨潜在的分子机制。方法基于癌症基因组图谱(TCGA)的数据,鉴定肺癌肿瘤样本与正常样本之间差异表达的基因;利用R软件包中的“Limma”识别差异表达基因(DEGs),通过GO富集分析、加权基因共表达网络分析(WGCNA)确定相关基因模块及其功能,最终确定hub基因;基于基因表达谱交互分析数据库(GEPIA)和CBioPortal数据库,探讨hub基因表达与肺癌患者总生存期之间的关系,通过检索相关文献分析其潜在的分子机制,并进行其表达量和蛋白表达的验证。结果根据TCGA共鉴定出5259个差异表达基因(2178个上调,3081个下调),利用WGCNA确定8个与肺癌患者临床特征相关基因模块(包括与癌症发病相关模块),从中筛选出5个hub基因:CCNB1、CKAP2L、HMMR、ANLN、CDCA5,通过生存分析发现其表达水平与预后相关,并确定其与肺癌病理生理学关联。另发现CCNB1与P53有相关调控机制,CCNB1的沉默可激活P53的表达。结论5个hub基因在肺癌发生发展至关重要,可为肺癌预测、诊断、治疗和预后的生物标志物提供依据,其中CCNB1在肺癌中高表达,CCNB1沉默激活肺癌中P53信号通路抑制细胞增殖,促进细胞衰老。 展开更多
关键词 肺癌 加权基因共表达网络 枢纽基因 CCNB1 P53
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整合多组学数据筛选胰腺癌进展中的关键基因
5
作者 周彤 赵倩 《天津医科大学学报》 2024年第2期132-137,156,共7页
目的:整合多组学数据筛选胰腺癌进展中的关键基因。方法:在GEO数据库中下载GSE149103数据集,对正常胰腺导管细胞系(HPNE)、原发性胰腺癌细胞系(PANC)以及转移胰腺癌细胞系(Capan)的基因表达及染色质开放性测序数据进行差异分析,并对差... 目的:整合多组学数据筛选胰腺癌进展中的关键基因。方法:在GEO数据库中下载GSE149103数据集,对正常胰腺导管细胞系(HPNE)、原发性胰腺癌细胞系(PANC)以及转移胰腺癌细胞系(Capan)的基因表达及染色质开放性测序数据进行差异分析,并对差异基因进行GO和KEGG富集分析、PPI网络构建以及Hub基因筛选。结果:HPNE与PANC组筛选出1 640个差异表达基因、1 826个差异峰值区域关联基因;PANC与Capan之间筛选出4 286个差异表达基因、4 489个差异峰值区域关联基因。GO和KEGG富集分析显示两组差异基因均在轴突形成功能、MAPK信号通路和Hippo信号通路富集。最后通过PPI网络的构建与分析得到HPNE与PANC组关键基因集FN1、SOX2、SELPLG、GREM1、MEF2C、CCR7、FMN1、COL6A3、NR5A2、CTNNA2;PANC与Capan组关键基因集KDR、IL6、MMP2、CXCR4、FLT1、PPARG、SOX2、ETS1、GRIN2A、NTRK2。其中SOX2为两组共有关键基因。结论:SOX2可能在胰腺癌发生、发展及转移过程中发挥着重要作用。 展开更多
关键词 胰腺癌 生物信息学分析 枢纽基因
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母体炎性暴露对子代小鼠受IRBP抗原诱导的葡萄膜炎的影响
6
作者 徐菲 刘健萍 +4 位作者 董世访 皇辉 龚心怡 胡开娇 陈飞兰 《中国实验动物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期297-306,共10页
目的 探讨母体葡萄膜炎暴露对子代小鼠受光感受器间视黄醇结合蛋白(interphotoreceptor retinoid-binding protein, IRBP)诱导的实验性自身免疫性葡萄膜炎(experimental autoimmune uveitis, EAU)免疫效应的影响。方法 从本课题组前期... 目的 探讨母体葡萄膜炎暴露对子代小鼠受光感受器间视黄醇结合蛋白(interphotoreceptor retinoid-binding protein, IRBP)诱导的实验性自身免疫性葡萄膜炎(experimental autoimmune uveitis, EAU)免疫效应的影响。方法 从本课题组前期获得的受双亲EAU暴露的子代C57BL/6J小鼠眼球的RNA测序转录组数据中,筛选免疫相关差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)。利用基因本体论(Gene Ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)的富集分析,确定这些免疫相关的差异表达基因生物学途径。通过蛋白质互作网络(protein-protein interaction networks, PPI)分析交集基因以此鉴定出枢纽基因。进一步通过荧光定量聚合酶链反应(quantitative real-time PCR,qPCR)确定筛选出的异常表达的枢纽基因是否也在受母体葡萄膜炎影响的子代小鼠中差异表达,最后通过视网膜抗原IRBP_(651-670)诱导受母体活动期炎症影响的子代以评价母体葡萄膜炎对子代患葡萄膜炎的易感性以及相关免疫效应的影响。结果 从受双亲葡萄膜炎影响的子代小鼠眼球组织中鉴定出72个免疫相关差异基因。这些基因主要富集参与Toll样受体信号通路、MAPK信号通路以及B细胞受体信号通路等。进一步进行PPI网络互作分析,筛选出proteasome 26S subunit, ATPase 5 (Psmc5)、proteasome 26S subunit, ATPase 3 (Psmc3)、proteasome 26S subunit ubiquitin receptor, non-ATPase 4 (Psmd4)和proteasome 26S subunit, non-ATPase 8 (Psmd8)这4个枢纽基因。qPCR检测证实受母体葡萄膜炎影响的子代小鼠中也上调表达这4个枢纽基因。而且与健康子代相比,150μg IRBP抗原诱导可增加受活动期炎症影响的子代EAU临床表现的严重程度和病理组织学损伤(P=0.0087,P=0.0410);另外,受母体活动期炎症影响的子代在IRBP诱导的EAU中脾T细胞增殖功能增强,其血清中产生的细胞因子IL-17和IL-6增加(P=0.0450, 展开更多
关键词 实验性自身免疫性葡萄膜炎 胚胎炎性暴露 子代 枢纽基因 炎症严重程度
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急性肾损伤免疫组分中调控PANoptosis关键基因的鉴定
7
作者 卢星杉 何纱虹 杨聚荣 《免疫学杂志》 CAS CSCD 2024年第3期250-258,共9页
目的急性肾损伤(AKI)是一种可逆但可能危及生命的状况,可由多种基因改变引起。本实验旨在探讨AKI免疫组分中调控炎症性细胞死亡(PANoptosis)的关键基因。方法本研究使用来自NCBI基因表达组织公共数据库的单核RNA测序数据,分析AKI组织与... 目的急性肾损伤(AKI)是一种可逆但可能危及生命的状况,可由多种基因改变引起。本实验旨在探讨AKI免疫组分中调控炎症性细胞死亡(PANoptosis)的关键基因。方法本研究使用来自NCBI基因表达组织公共数据库的单核RNA测序数据,分析AKI组织与正常肾组织之间的基因表达差异。通过分别注释AKI和正常组的细胞簇来识别和提取免疫细胞,筛选调节PANoptosis的枢纽基因,并进行RT-qPCR验证,旨在理解AKI中免疫细胞通过促炎反应引起的细胞死亡的交叉作用和机制。结果最终构建了12个枢纽基因的相互作用网络,这为进一步研究免疫细胞在AKI中调节细胞死亡的详细机制提供了坚实的基础,并为潜在的治疗目标策略打开了新的局面。5个基因(JUN、IL1RAP、PIK3R1、IRAK3、NLRP3)在AKI组中的表达水平显著高于NC组。此外,我们还鉴定并定义了一种新型的炎症性近曲小管细胞,并建议未来深入研究AKI中的这种细胞亚型,因为它们可能在AKI的病理过程中发挥重要作用,并可能成为治疗的潜在目标。结论有12个枢纽基因相互作用,并在AKI中的免疫细胞调节细胞死亡中发挥功能。鉴定并定义了一种新型的炎症性近曲小管细胞,这些细胞在AKI的病理过程中将发挥重要作用,并可能成为治疗的潜在目标。 展开更多
关键词 急性肾损伤 炎症性细胞死亡 枢纽基因
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结直肠癌与肥胖的共表达枢纽基因的鉴定与机制探讨
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作者 张云 徐争元 +1 位作者 陶俊安 胡慧娴 《牡丹江医学院学报》 2024年第4期5-10,129,共7页
目的旨在揭示结直肠癌与肥胖的关系,为进一步探讨结直肠癌的发病机制提供思路。方法分别从TCGA和GeneCards数据库中筛选结直肠癌差异表达基因(DEGs)和肥胖相关基因集,利用韦恩图获取共表达基因。通过DAVID数据库对共表达基因进行功能富... 目的旨在揭示结直肠癌与肥胖的关系,为进一步探讨结直肠癌的发病机制提供思路。方法分别从TCGA和GeneCards数据库中筛选结直肠癌差异表达基因(DEGs)和肥胖相关基因集,利用韦恩图获取共表达基因。通过DAVID数据库对共表达基因进行功能富集分析。通过STRING数据库及Cytoscape软件构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络图,筛选出10个关键基因,取交集后得到3个关键枢纽基因。最后通过GEO数据库中的GSE39582数据集验证,并通过TCGA数据库中结直肠癌临床样本信息进行生存分析。结果结直肠癌差异基因和肥胖相关基因取交集后得到33个共表达基因。功能富集分析结果表明,它们可能和激素的活性、细胞外空间等相关。通过PPI分析筛选出的3个关键枢纽基因分别是PYY、SLC2A4和SERPINE1。经GSE39582数据集验证,3个枢纽基因在结直肠癌样本中的表达量显著有别于正常对照样本(P<0.05)。生存分析显示SERPINE1高表达与结直肠癌的总生存率呈负相关(P<0.05)。结论本研究筛选的3个枢纽基因可能通过肥胖相关途径影响了结直肠癌的发生发展。 展开更多
关键词 结直肠癌 肥胖 枢纽基因
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肾肿瘤相关基因的共表达网络构建与分析 被引量:5
9
作者 梁栋 邢永强 蔡禄 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期30-37,共8页
作为泌尿系统常见的肿瘤之一,肾肿瘤发病率在逐年上升。针对Affymetrix hgu133b的基因芯片数据进行差异表达基因筛选,应用加权基因共表达网络分析算法构建肾肿瘤差异表达基因的共表达网络。分析肾部正常组织和肿瘤组织差异表达基因之间... 作为泌尿系统常见的肿瘤之一,肾肿瘤发病率在逐年上升。针对Affymetrix hgu133b的基因芯片数据进行差异表达基因筛选,应用加权基因共表达网络分析算法构建肾肿瘤差异表达基因的共表达网络。分析肾部正常组织和肿瘤组织差异表达基因之间的关联模式;选取与肿瘤发生关联程度最高的模块,筛选枢纽基因。最后,针对枢纽基因进行基因本体富集分析。细胞衰老是抑制肿瘤发生的主要机制之一,分析结果显示枢纽基因PLA2R1和TBX3与细胞衰老有关,可能对肾肿瘤的形成具有重要影响。该结果与基因PLA2R1通过促进细胞衰老抑制肾部肿瘤发生的研究结论一致。 展开更多
关键词 肾肿瘤 WGCNA算法 共表达网络 枢纽基因 GO分析
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基因表达谱确立非梗阻性无精子症的新生物标志物
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作者 李伟伟 殷秀荣 +2 位作者 闫娅妮 刘海飞 胡悦 《临床检验杂志》 CAS 2023年第10期787-792,798,共7页
目的 通过生物信息学研究梗阻性无精子症(OA)和非梗阻性无精子症(NOA)患者的睾丸组织差异基因的表达,为NOA的诊断提供新的标志物。方法 从基因表达综合数据库(GEO)下载无精子症相关基因的芯片数据(GSE45885和GSE9210)并进行GEO2R在线分... 目的 通过生物信息学研究梗阻性无精子症(OA)和非梗阻性无精子症(NOA)患者的睾丸组织差异基因的表达,为NOA的诊断提供新的标志物。方法 从基因表达综合数据库(GEO)下载无精子症相关基因的芯片数据(GSE45885和GSE9210)并进行GEO2R在线分析,得出NOA相关的差异表达基因(DEGs),利用韦恩图取交集,确定共同DEGs。使用R软件进行DEGs的GO注释和KEGG富集分析。应用STRING构建DEGs相关的蛋白质互作网络(PPI)。再利用Cytoscape软件筛选出NOA的最显著的枢纽(Hub)基因,并对其进行可视化处理。采用ROC曲线判断Hub基因对NOA的诊断价值,并在GSE145467数据集进行验证。结果 经筛选共得到83个DEGs,其中78个下调,5个上调。GO富集分析显示DEGs参与的生物过程(BP)有生精细胞的发育和分化、运动纤毛的组装等;细胞组成(CC)主要包括精子鞭毛、运动纤毛、顶体泡、生精细胞核等;分子功能(MF)主要有赋予细胞外基质抗压能力的结构成分、蛋白质结合、热休克蛋白的结合等。KEGG相关通路涉及多个物种长寿调控途径、细胞周期和凋亡、精母细胞的减数分裂等。PPI网络筛选出NOA密切相关的5个Hub基因分别为SPAG5、CCNB2、AURKC、NCAPH、PTTG1。ROC曲线显示5个Hub基因均是NOA潜在生物标志物。结论 SPAG5、CCNB2、AURKC、NCAPH、PTTG1基因可能在NOA的发生发展中起关键作用,可作为NOA的潜在生物标志物。 展开更多
关键词 非梗阻性无精子症 基因表达综合数据库 枢纽基因 差异表达基因 生物标志物
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基于加权基因共表达网络分析方法识别A型急性主动脉夹层的枢纽基因及分子机制
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作者 龚道星 《医学信息》 2023年第7期9-16,共8页
目的利用生物信息学方法探究A型急性主动脉夹层(AAAD)的病理机制、关键靶点以及诊断生物标志物。方法GEO数据库下载GSE52093数据集,基于差异分析和WGCNA算法,构建基因共表达模块,对关键模块基因进行功能富集分析及PPI网络分析,探究关键... 目的利用生物信息学方法探究A型急性主动脉夹层(AAAD)的病理机制、关键靶点以及诊断生物标志物。方法GEO数据库下载GSE52093数据集,基于差异分析和WGCNA算法,构建基因共表达模块,对关键模块基因进行功能富集分析及PPI网络分析,探究关键模块基因参与AAAD的分子机制,并筛选出与AAAD密切相关的Hub基因。结果从GSE52093数据集中共鉴定出218个差异表达基因,其中上调基因135个,下调基因82个;另基于差异表达基因识别出4个基因模块,包括Turquoise模块(95个基因)、Blue模块(91个基因)、Yellow模块(20个基因)、Grey模块(11个基因),其中Turquoise模块与AAAD相关性最显著。关键基因模块在多种生物途径中富集,包括肌动蛋白细胞骨架的调节(regulation of actin cytoskeleton)、钙信号通路(calcium signaling pathway)、黏着斑途径(focal adhesion)、血管平滑肌收缩(vascular smooth muscle contraction)、心肌细胞中的肾上腺素能信号转导(adrenergic signaling in cardiomyocytes)、Wnt信号通路(Wnt signaling pathway)等。从PPI网络中筛选出10个与AAAD密切相关的Hub基因,分别为ACTC1、ACTN4、NEXN、MYOZ2、CSRP1、PPP1R12B、RYR2、MYL9、ACTG2、CASQ2,这些Hub基因在AAAD中均表达下调。结论本研究利用生物信息学方法筛选出与AAAD密切相关的生物途径和Hub基因,将为AAAD病理机制研究以及诊断生物标物和治疗靶点的发现提供基础。 展开更多
关键词 A型急性主动脉夹层 枢纽基因 加权基因共表达网络分析 生物信息学分析
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基于机器学习联合加权基因共表达网络分析鉴定狼疮肾炎潜在生物标志物
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作者 白志勋 王艳平 +1 位作者 杨杰 谭州科 《华西医学》 CAS 2023年第7期996-1005,共10页
目的探讨狼疮肾炎(lupus nephritis,LN)发生发展的潜在机制,探讨与LN进展相关的关键生物标志物和免疫相关途径。方法从Gene Expression Omnibus数据库中下载数据集。通过对差异表达基因的差异表达分析和加权基因共表达网络分析(weighted... 目的探讨狼疮肾炎(lupus nephritis,LN)发生发展的潜在机制,探讨与LN进展相关的关键生物标志物和免疫相关途径。方法从Gene Expression Omnibus数据库中下载数据集。通过对差异表达基因的差异表达分析和加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)挖掘,通过基因本体论基因功能富集分析、疾病本体论疾病富集分析、京都基因和基因组数据库通路富集分析,探索LN中差异表达基因的生物学功能。利用LASSO回归、支持向量机和随机森林3种机器学习模型获得LN中的枢纽基因(hub基因),构建基于hub基因的列线图诊断模型,并通过受试者操作特征曲线评价hub基因的诊断准确性,同时采用单样本基因集富集分析对已知标记基因集与hub基因的表达之间的关系进行分析。结果共获得2297个具有统计学意义的差异表达基因。WGCNA得到7个共表达模块;青色模块与LN的相关性最高;通过结合差异基因,共获得347个目标基因。通过支持向量机、LASSO和随机森林3种机器学习技术获得了3个hub基因(CLC、ADGRE4P、CISD2),作为LN的潜在生物标志物。受试者操作特征曲线下面积(area under the curve,AUC)分析显示3个hub基因具有诊断价值(AUCCLC=0.718,AUCADGRE4P=0.813,AUCCISD2=0.718)。根据单样本基因集富集分析,hub基因主要在细胞凋亡、糖酵解、代谢、缺氧以及肿瘤坏死因子-α-核因子-κB相关途径中得到增强。结论通过机器学习技术结合WGCNA筛选获得3个LN疾病发生发展中的hub基因(CLC、ADGRE4P和CISD2)。以上3个基因可以为临床早期诊断LN提供帮助,并可能为进一步深入研究LN进展机制提供思路。 展开更多
关键词 枢纽基因 加权基因共表达网络分析 潜在生物标志物 狼疮肾炎
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基于加权基因共表达网络分析识别强迫症的基因表达模块和枢纽基因
13
作者 吴娓娓 王建军 +1 位作者 张振清 丁丽君 《神经疾病与精神卫生》 2023年第8期550-556,共7页
目的 使用加权基因共表达网络分析(WGCNA)识别强迫症的共表达模块和枢纽基因。方法 从基因表达数据库(GEO)下载GSE60190数据集,对15例强迫症患者和14名健康对照者的尸脑背外侧前额叶皮质(DLPFC)基因表达数据进行分析。通过WGCNA确定与... 目的 使用加权基因共表达网络分析(WGCNA)识别强迫症的共表达模块和枢纽基因。方法 从基因表达数据库(GEO)下载GSE60190数据集,对15例强迫症患者和14名健康对照者的尸脑背外侧前额叶皮质(DLPFC)基因表达数据进行分析。通过WGCNA确定与强迫症相关的共表达模块,采用Metascape数据库对与强迫症相关的关键模块进行GO富集分析,采用STRING数据库构建关键模块的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,采用Cytoscape软件识别模块内的枢纽基因。结果 共识别9个强迫症基因共表达模块,模块特征基因值为168~2676。绿色模块(MEgreen)与强迫症呈正相关(r=0.52,P校正=0.036)。富集分析结果显示,MEgreen涉及多个生物过程,包括对类固醇激素的反应、对电离辐射的反应、活性氧生物合成过程的调节、横纹肌细胞分化的调节、ATP酶活性的调节、“从头”蛋白质折叠、蛋白质导入和微管细胞骨架组织等。PSMD12、PSMD1、CDKN1B、CDC34,SRSF1和CCT2基因为与强迫症相关的枢纽基因。结论MEgreen和PSMD12、PSMD1、CDKN1B、CDC34、SRSF1及CCT2共6个基因,可能通过泛素系统、细胞周期、应激反应和类固醇激素反应等方面在强迫症发生和发展中发挥一定作用。 展开更多
关键词 强迫性障碍 加权基因共表达网络分析 功能富集分析 蛋白质-蛋白质相互作用网络 枢纽基因 生物信息学分析
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借助生物信息学方法对肝癌基因标志物的筛选
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作者 窦承贤 郭菲 +1 位作者 梁晋涛 李桂银 《天津师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第5期8-14,43,共8页
为了筛选出潜在的肝癌检测标志物,从基因表达数据库(Gene Expression Omnibus database,GEO)中选择GSE14520、GSE36376、GSE25097数据集,筛选出公共差异表达基因,利用DAVID平台进行富集分析,应用Cytoscape软件筛选出枢纽基因,并通过GEP... 为了筛选出潜在的肝癌检测标志物,从基因表达数据库(Gene Expression Omnibus database,GEO)中选择GSE14520、GSE36376、GSE25097数据集,筛选出公共差异表达基因,利用DAVID平台进行富集分析,应用Cytoscape软件筛选出枢纽基因,并通过GEPIA2平台对枢纽基因的表达和预后进行验证,最后分析蛋白表达水平.共197个基因被定义为3个基因芯片的公共差异表达基因,其中,CDC20、RACGAP1、ASPM、RFC4、FEN1、AURKA、NUSAP1、TOP2A为枢纽基因,均在肝癌中高表达并影响不良预后.枢纽基因的KEGG重分析显示,RFC4和FEN1显著富集在DNA复制通路;蛋白表达分析显示,肝癌患者的RFC4和FEN1基因的转录与翻译均表现为高表达.筛选出的8个基因可以作为肝癌诊断潜在的生物标志物,其中RFC4和FEN1可能是调控肝癌发生、发展与转移的关键基因. 展开更多
关键词 肝癌 标志物 差异表达基因 枢纽基因 生存分析
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线粒体自噬相关基因在胃腺癌中的差异表达与核心基因挖掘
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作者 熊华朝 严明权 +1 位作者 肖炜明 张思琴 《实用临床医药杂志》 2023年第19期1-6,11,共7页
目的 探讨线粒体自噬相关基因(MRGs)在胃腺癌(STAD)中的差异表达并挖掘核心基因。方法 从基因表达综合数据库(GEO)和癌症基因组图谱(TCGA)数据库获得STAD患者的临床样本信息,基于基因集富集分析(GSEA)网站和基因卡片(GeneCards)数据库... 目的 探讨线粒体自噬相关基因(MRGs)在胃腺癌(STAD)中的差异表达并挖掘核心基因。方法 从基因表达综合数据库(GEO)和癌症基因组图谱(TCGA)数据库获得STAD患者的临床样本信息,基于基因集富集分析(GSEA)网站和基因卡片(GeneCards)数据库获取有统计学意义的MRGs共26个;基于最小绝对值收缩与选择算子(LASSO)回归构建MRGs在STAD中的预后模型,筛选出线粒体自噬预后相关基因(MPRGs)。通过基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,获得关键基因参与的生物学过程和通路;利用STRING数据库构建MPRGs的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,并应用Cytoscape软件进行可视化。结果 基于LASSO回归构建的预后模型中共筛选出15个MPRGs,即ATG12、CSNK2A2、CSNK2B、FUNDC1、MAP1LC3A、MAP1LC3B、PGAM5、PINK1、SQSTM1、TOMM20、TOMM22、TOMM40、TOMM5、UBA52、UBC,均为STAD的危险因素;15个MPRGs中,UBC、UBA52基因对STAD的进展和预后影响更大,PGAM5表达与STAD的发生显著相关,ATG12基因与其他基因的功能相似性得分最高;PPI网络分析结果显示,PINK1蛋白与其他蛋白的相互作用最多。结论 15个MPRGs在STAD的发生与发展中起重要作用,或可作为STAD基因检测、治疗的靶点和STAD预后的独立预测工具。 展开更多
关键词 胃腺癌 生物信息学分析 枢纽基因 差异表达基因 线粒体自噬 信号通路 生物学过程
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VitisMod:一个葡萄基因共表达数据库
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作者 刘伟 魏晓玲 何华勤 《生物信息学》 2023年第1期60-67,共8页
葡萄转录组已在各种组织、发育阶段、生物胁迫、非生物胁迫和其他条件下被测定。目前,仍没有简单实用的网络工具来探索这些宝贵的数据。本文从美国国立生物技术信息中心的基因表达数据库(NCBI GEO)下载1019个基因表达芯片数据,进行权重... 葡萄转录组已在各种组织、发育阶段、生物胁迫、非生物胁迫和其他条件下被测定。目前,仍没有简单实用的网络工具来探索这些宝贵的数据。本文从美国国立生物技术信息中心的基因表达数据库(NCBI GEO)下载1019个基因表达芯片数据,进行权重基因共表达网络分析(WGCNA)。鉴定到41个基因共表达模块。功能富集分析发现这些模块具有不同的功能,并与实验/表型相关。通过模块内连接度筛选枢纽基因,这些基因可能具有重要功能。通过关联推定(Guilt-by-association)原理对模块内功能未知的基因进行功能预测。最后,构建了免费的网络工具VitisMod,为葡萄的基因功能研究提供新资源,网址为:http://bioinformatics.fafu.edu.cn/grape。 展开更多
关键词 基因共表达 枢纽基因 连接度 葡萄 网络工具
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基于加权基因共表达网络分析腹主动脉瘤免疫细胞浸润相关的关键基因
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作者 罗东阳 毕国善 +6 位作者 熊国祚 陈洁 邹青青 申昕 戴先鹏 胡兵兵 宁丹 《吉林医学》 CAS 2023年第4期859-869,共11页
目的:通过加权基因共表达网络分析方法筛选参与腹主动脉瘤(AAA)免疫反应机制的关键基因。方法:从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库下载人AAA组织基因芯片数据集(GSE7084),其中包含10个正常主动脉样本和9个AAA样本。使用加权基因共表... 目的:通过加权基因共表达网络分析方法筛选参与腹主动脉瘤(AAA)免疫反应机制的关键基因。方法:从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库下载人AAA组织基因芯片数据集(GSE7084),其中包含10个正常主动脉样本和9个AAA样本。使用加权基因共表达网络分析(WGCNA)和差异表达基因(DEGs)对样本进行分析。鉴定具有临床意义的模块,并与DEGs取交集,利用最大团中心性(MCC)方法从交集基因中筛选出枢纽基因。同时,利用CIBERSORT分析免疫细胞的富集情况。最后,对枢纽基因与免疫细胞进行相关性分析。结果:筛选出300个DEGs和两个最具临床意义的WGCNA模块。基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析表明,这些基因在免疫反应的功能通路中显著富集,包括白细胞细胞黏附、活化、T细胞与白细胞的黏附、单核细胞迁移等。AAA和正常主动脉中浸润免疫细胞的比例不同,特别是M0巨噬细胞、活化的肥大细胞和活化的记忆CD4 T细胞。整合素β2亚基(ITGB2)和跨膜免疫信号转接器(TYROBP)是与AAA相关的前2个枢纽基因。相关分析表明,ITGB2、TYROBP与差异表达免疫细胞比例显著正相关。结论:ITGB2和TYROBP与AAA的免疫应答显著相关,可能成为诊断和治疗人AAA潜在新的治疗靶点。 展开更多
关键词 腹主动脉瘤 加权基因共表达网络分析 免疫浸润 枢纽基因
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利用生物信息分析挖掘与肝细胞癌预后相关枢纽基因
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作者 庄伟霞 郑冰 王谋锋 《中国现代医药杂志》 2023年第5期11-17,共7页
目的通过生物信息分析发现与肝细胞癌(HCC)预后密切相关的枢纽(Hub)基因,并探讨其临床意义。方法从基因表达数据库GEO中筛选出443个差异表达基因(DEGs);通过GO和KEGG进行功能和通路富集分析;通过STRING数据库对DEGs进行蛋白质相互作用分... 目的通过生物信息分析发现与肝细胞癌(HCC)预后密切相关的枢纽(Hub)基因,并探讨其临床意义。方法从基因表达数据库GEO中筛选出443个差异表达基因(DEGs);通过GO和KEGG进行功能和通路富集分析;通过STRING数据库对DEGs进行蛋白质相互作用分析(PPI)、再用Cytoscape软件筛选出枢纽基因;KM分析法鉴定4个枢纽基因高表达与HCC预后关系。结果生物信息分析证实差异表达基因具有显著生物学功能,并与PPI联合交集分析得出4个枢纽基因CCNB1、CDK1、MAD2L1、NDC80,KM法证实这些枢纽基因与HCC预后不良相关。结论枢纽基因CCNB1、CDK1、MAD2L1、NDC80与HCC预后显著相关,可作为潜在治疗生物靶点。 展开更多
关键词 肝细胞癌 差异表达基因 预后 枢纽基因
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基于生物信息学方法筛选系统性红斑狼疮疾病进展中与先天免疫细胞相关的关键基因
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作者 左旭 李津 《天津医科大学学报》 2023年第3期243-251,共9页
目的:通过生物信息学方法识别系统性红斑狼疮(SLE)疾病进展中与先天免疫细胞相关的的关键基因。方法:在GEO数据库中下载了GSE50772、GSE81622、GSE99967数据集的表达谱,并对其进行整合。应用CIBERSORT工具对疾病进行免疫细胞组成和丰度... 目的:通过生物信息学方法识别系统性红斑狼疮(SLE)疾病进展中与先天免疫细胞相关的的关键基因。方法:在GEO数据库中下载了GSE50772、GSE81622、GSE99967数据集的表达谱,并对其进行整合。应用CIBERSORT工具对疾病进行免疫细胞组成和丰度的分析,利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)来构建基因共表达网络,对关键模块进行基因本体论(GO)和京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析,并与差异表达基因相结合,识别先天免疫反应相关的关键基因。结果:通过加权共表达网络分析(WGCNA),确定了与SLE相关的13个模块。其中绿色模块与中性粒细胞显著相关,棕褐色模块与NK细胞显著相关。在绿色模块中筛选出15个枢纽基因,棕褐色模块中筛选出8个枢纽基因。结合差异表达基因进一步筛选出2个hub基因,分别为CXCL1和MME。使用GSE122459数据集对其进行验证,在SLE患者中,CXCL1与MME基因的表达升高,AUC值分别为0.86和0.81,且其表达均与中性粒细胞的比例显著相关。结论:CXCL1和MME基因可能在SLE发展过程中在先天免疫细胞中发挥重要作用。 展开更多
关键词 系统性红斑狼疮 加权基因共表达网络分析 先天免疫细胞 枢纽基因
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基于生物信息学方法筛选结肠癌进展相关的枢纽基因 被引量:3
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作者 王成吕 聂玉洁 +5 位作者 潘润桑 朱兰 陈双会 陈辉 张湘燕 聂瑛洁 《山东医药》 CAS 2022年第1期15-19,共5页
目的利用生物信息学方法筛选结肠癌进展相关的差异表达基因(DEGs)。方法从GEO数据库下载GSE127069、GSE145626数据集,运用GEO在线分析工具GEO2R提取这两个数据集的原始数据,利用韦恩图在线分析工具筛选DEGs。利用基因功能注释在线工具DA... 目的利用生物信息学方法筛选结肠癌进展相关的差异表达基因(DEGs)。方法从GEO数据库下载GSE127069、GSE145626数据集,运用GEO在线分析工具GEO2R提取这两个数据集的原始数据,利用韦恩图在线分析工具筛选DEGs。利用基因功能注释在线工具DAVID对DEGs进行GO功能注释和KEGG通路富集分析;将获得的DEGs数据导入STRING数据库构建PPI网络,并通过CytoHubba插件筛选枢纽基因;利用GEPIA数据库验证枢纽基因在结肠癌组织与癌旁组织中的表达差异。结果经GEO2R筛选,共从GSE127069、GSE145626数据集中获得DEGs 142个,其中表达上调基因35个、表达下调基因107个。GO功能注释发现,这些DEGs的生物学过程主要涉及细胞外基质降解、氧化还原过程、细胞黏附,分子功能主要涉及钙离子结合、碳酸盐脱水酶活性,细胞组分主要涉及胞外区域、膜的组成;KEGG通路富集分析显示,筛选获得的DEGs主要涉及PI3K-Akt通路和代谢途径通路。通过CytoHubba插件筛选PPI网络中相互作用排名前10位的DEGs作为枢纽基因,分别为IL-6、GCG、SLC26A3、TIMP1、SPP1、TMIGD1、MYC、MMP3、MMP1、SLC9A2。结肠癌组织GCG、TMIGD1表达低于癌旁组织,TIMP1、SPP1、MYC、MMP3、MMP1表达高于癌旁组织(P均<0.05);而结肠癌组织与癌旁组织IL-6、SLC26A3、SLC9A2表达比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论本研究共筛选出10个与结肠癌进展相关的枢纽基因,分别为IL-6、GCG、SLC26A3、TIMP1、SPP1、TMIGD1、MYC、MMP3、MMP1、SLC9A2。 展开更多
关键词 结肠癌 差异表达基因 枢纽基因 生物信息学方法
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